燃油喷嘴气液两相雾化过程与特性的数值研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:chenhua99
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为了研究航空发动机燃烧室中燃油喷嘴的雾化特性,本文分别选取了翼型平板空气雾化喷嘴与CORIA实验室的带有径向旋流器的空心锥喷嘴作作为研究对象。在开源计算流体力学软件——OpenFOAM的平台上,对燃油的初次雾化与二次雾化破碎过程及雾化特性进行了数值研究,并探索了初次雾化和二次雾化的耦合方法,为燃油喷嘴的研究和设计提供了支持。本文首先选用基于VOF方法的多相流求解器interFoam,对翼型板预膜空气雾化喷嘴的预膜燃油的初次雾化过程及破碎机理进行了数值模拟研究。湍流模型分别采用标准k-ε模型和k方程亚格子模型。将计算结果与实验对比,结果表明:(1)计算得到的单相与多相流场的速度分布和RMS分布均符合实验结果;(2)增大韦伯数后,气液相界面上湍动能增大,促进了液膜的破碎;(3)LES的计算结果比较清晰的反映出了燃油从连续液膜到破碎液团的过程,并捕捉到了液膜表面的不稳定波动现象。其次,选取了KIAI燃烧室的带有径向旋流器的空心锥喷嘴作为研究对象,采用基于拉格朗日法颗粒追踪的sprayFoam求解器,模拟了正庚烷喷雾在燃烧室内的破碎与发展过程。研究了不同喷雾模型和液滴破碎模型对雾化特性的影响,并将数值计算结果与实验数据进行了对比分析,结果表明:(1)单相流场和多相流场的速度分布与实验符合较好;(2)当不考虑破碎模型时获得的燃油液滴算术平均直径比采用TAB破碎模型的结果要更大,产生的油雾场的径向扩张距离更大。而TAB模型的计算结果更加贴近实验值,与实验测得的液滴直径分布符合得更好。最后,为了解决数值模拟中初次与二次雾化过程的耦合问题,本文还研究了基于初次雾化VOF模型的液滴传递方法。该方法在初次雾化的流场中,对通过界面捕捉获得的液体结构进行查找,并筛选出符合特定标准的液滴,以便将这些液滴的信息传递至拉格朗日颗粒追踪体系下,用作模拟二次雾化的初始液滴进口条件。编制了液滴筛选程序,植入OpenFOAM中的多相流求解器,并以平板空气雾化喷嘴为研究对象进行了数值模拟,获得了液滴筛选的初步模拟结果。
其他文献
目的克隆、真核表达严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)受体ACE2基因,建立安全、可靠的SARS-CoV保护性体液免疫评价体系。方法采用Trizol一步法提取人右心衰心房组织总RNA
针对多机器人路径规划的研究现状,从基于图论理论的环境建模、基于RRT算法环境建模、基于行为方法、基于人工势场法、基于智能算法等对多机器人路径规划的研究现状进行了回顾
在“互联网+”高速发展的时代背景下,高等教育的发展模式产生了很大变化。不可忽视的是,高等教育的发展面临着重重阻碍,如公众对高等教育资源出现选择性困难、高等教育的人才培养
倪元璐虽也擅作大字行草书,但字的尺寸较黄道周、王铎还是普遍要小一些,然而其书仍然势足气势。倪元璐对于章草也有相当的悟,从他的小字作品能够明显看出,他对于章草营养的取
报纸
<正>倪元璐是晚明书风变革浪潮中的标志性人物,一方面他的人格精神反映了这一时期"君子儒"的人格规范,另一方面他的书法个性涵盖了这一时期的创作特点与审美取向,在晚明浩荡
本文分别从安康方言的地理分布、历史成因,以及分区间的语言差异,讨论安康方言的分区问题。 This article discusses the partition of Ankang dialect from the geographic
象似性是认知语言学的一个重要课题,是相对于任意性的另一个基本特征。象似性研究对了解语言和认知的关系意义重大。主要探讨了似性理论在语言中的体现,着重对距离象似性原则
本文通过对私募债券发行现状及发债主体的研究,指出了其在市场发展中存在的问题,并提出相应建议。